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Forum: Platinen Laser der stark genug ist PCB zu erzeugen


Autor: Bernhard (Gast)
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Ich bin schon seit längerer Zeit auf der Suche nach einem Lasermodul was 
kräftig genug ist die Kupferschicht (35µm) einer Platine abzutragen um 
so PCB zu erstellen. Ich habe schon vor längerer Zeit einen Plotter bei 
ebay gekauft und wollte diesen nun mit einem kleinen Umbau zu einer PCB 
Fertigungseinheit umbauen. Leider bin ich in Sachen Laser und deren 
Kenndaten auf Neuland gestoßen und erbitte eure Hilfe. Kennt einer von 
euch Lasermodule die für so etwas geeignet sind. Freue mich auf eure 
Antworten
Euer Bernhard

: Verschoben durch Admin
Autor: Tüll (Gast)
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CO2 Laser?

Autor: einloggen (Gast)
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Die benötigten Leistungen werden von CO2 und Nd:YAG-Lasern erreicht. Es 
gibt mehrere Punkte, die dich daran hindern werden, einen solchen 
einzusetzen:

- für ein kleines Hobbyprojekt zu teuer
- ohne Schein in D (gott sei Dank)illegal
- und das wichtigste zuletzt: Absolut gefährlich! Bei diesen leistungen 
können auch mehrfache Reflektionen noch "Ins Auge" gehen!

Versuchs lieber mit ner Fräse oder ätz direkt.

LG, Björn

Autor: Andreas N. (maikohar)
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Wird nicht ohne weiteres machbar sein. Meine ehemalige FH hat das mit 
Neodym:YAG-Laser versucht. Die Kupferschicht ist prinzipiell 
problematisch.
Anfangs reflektiert sie den Großteil der Energie, sobald aber die 
Dampfphase einsetzt, absorbiert sie zuviel. Und vom FR4 bleibt danach 
auch oft nur Kohle uber.

Mit einer sehr präzisen und schnellen Regelung der Intensität könnte es 
gehen, aber der aufwand könnte das Ätzen um Größenordnungen übersteigen.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Taucht immer wieder auf, wird aber nie fertig...
http://www.mikrocontroller.net/search?query=laser+...

Was offenbar funktioniert, ist, mit einem Laser eine fotobeschichtete LP 
zu belichten.

Autor: Lukas K. (carrotindustries)
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Prinzipiell unmöglich scheint es nicht zu sein:
http://www.lpkf.de/produkte/rapid-pcb-prototyping/...

Autor: Andi ... (xaos)
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Luk4s K. schrieb:
> Prinzipiell unmöglich scheint es nicht zu sein:
> 
http://www.lpkf.de/produkte/rapid-pcb-prototyping/...

nett nur die platine kann man danach erstmal chemisch reinigen..
@topic
ND:Yag laserdioden-module in der leistungsklassen gibt es für einige 
100euro zu kaufen, dazu benötigst du noch einen faserkoppler (>1k euro), 
kollimator optik für die leistung (>1k euro) sowie einen modulierbaren 
lasertreiber (>2k euro) und eine leistungsfähige kühlung sowie etwas zur 
temperaturstabilisierung des lasrmodules.. also wenn kauf dir etwas 
fertiges und das nicht von ebay. für unter 10k solltest du etwas finden.
dazu kommen dann noch zum laserschutzt einige absorberplatten etc sowie 
eine sehr sehr gute absauganlage, da das entstehende Cu²O giftig ist..
abschließend musst du die platine eh noch chemich vom Cu²O reinigen...

zusammenfassend: lass es..für privat absolut sinnfrei und viel zu 
gefährlich für jemanden der schon solche frage stellt.. sry ist einfach 
so..

bau dir am besten einen dremel oder einen UV laser zum laserbelichten an 
den plotter und stell so die platinen her -> ist billig, relativ 
ungefährlich (ja bei uv lasern brauchst du auch genug zeug zum 
laserschutzt)

Autor: Michael S. (technicans)
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einloggen schrieb:

> - ohne Schein in D (gott sei Dank)illegal
 Welchen Schein?

Autor: Thomas R. (tinman) Benutzerseite
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Michael S. schrieb:
> einloggen schrieb:
>
>> - ohne Schein in D (gott sei Dank)illegal
>  Welchen Schein?

Für firmen "Laserstrahlenschutz gemäß §5 (2) OStrV", für ca. 400eur zu 
erwerben beim z.b. TüV, dürfte das selbe für privat person gelten.

Eigentlich sind solche fragen unsinn, wer genug geld und verstand hat um 
mit >500W CO2 laser "herumzubastelln" wird auch genug verstand haben um 
selber nachzugucken was notwendig ist.

Autor: Gerd (Gast)
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Also wenn es ein ND-Yag-Laser werden soll: 50-100W Lichtleistung. Mit 
30W hat man einen guten Folienbeschrifter, ab 50 Watt kann man auch 
andere Materialien gut gravieren oder bis 0,3 mm in Stahl eindringen. 
Kupfer reflektiert gut und leitet die Wärme gut ab. Zwei Punkte, die die 
Verluste in die Höhe treiben.
Du benötigst nicht nur den Laser, sondern auch die Wasserkühlung mit 
deionisierten Wasser und eine Absaugung. Wenn ich daran denke, dass der 
ND-Yag-Stab (3mm-Durchmesser) um die 2500€ kostet und man dann noch 
nicht die Spiegel, den Q-Switch, Shutter usw, hat... Rechne mal mit 
30000€ für einen 30W-Laser in der Grundausstattung. Chinaware könnte 
etwas billiger sein. Aber wie weit man damit kommt, kann ich dir nicht 
sagen.

Gruß Gerd

Autor: branadic (Gast)
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Für solche Aufgaben verwendet man diodengepumpte Festkörperlaser in der 
Leistungsklasse >=8W.
Solche Laser kommen auch bei LPKF zum Einsatz.

branadic

Autor: Alex W. (a20q90)
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Für Kupfer kann man kein CO2 benutzen. Auch ND:YAG geht nicht, da Kupfer 
viel zu viel Reflektionsvermögen besitzt. Die ND:YAG werden 
frequenzverdoppelt (also grün) verwendet. Erst mit der Wellenlänge lässt 
sich durch vernünftige Absorbtion Kupfer abtragen (Ablation)!

Autor: denze (Gast)
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Das tolle Video der Firma zeigt ja, dass es möglich ist.

Die Kupferdämpfe lassen sich ja mit Luft wegblasen.

Autor: Fabian (Gast)
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Das Ding von LPKF will ich in meinem Hobby-Keller stehen haben! =)

Autor: denze (Gast)
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Kein Problem, die haben so viele damit sie es verkaufen.

Und geht sogar doppelseitig!

Autor: Andi (Gast)
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Problem ist bloss die Kupferstärke.
35 um Kupfer sollte laut dem Hersteller (Messe angefragt) eher nicht 
verwendet werden.

Ausserdem haben wir gehört, dass das Teil ziemlich anfällig sein soll 
und die PCBs oft schiefgehen (Laser schießt durch oder isoliert nicht).

Ätzen geht schneller und ist einfach viel näher an der Serie, aber wer 
will ;-).

Autor: Mikel Katzengreis (Gast)
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Hallo Bernhard,

laß dich mal nicht entmutigen von den ganzen Zeigefingerhochhaltern 
hier..

(Es gibt hier ´ne ganze Menge Leute die anscheinend nur auf solche 
Threads
  wie deinen warten um dann das dicke deutsche Vorschriftenbuch 
vorzukramen und dann gehts los mit dem Gequatsche...
Hätte es die Menschheit immer gleich bei etwas gefählrlicheren Aktionen 
bleiben lassen säßen die ganzen Schwätzer wahrsch. noch in einer Höhle 
und
würden sich mit Knochenresten bewerfen - Quatsch - das wäre ja viel zu 
gefährlich, außerdem gibts da bestimmt eine Höhlen-Norm dagegen)

Also - ich bin auch schon am versuchen mit dem Herstellen von Platinen
mittels Plotter, habe hier einen Roland DXY-1150 stehen, da klappt das 
Plotten schon ganz gut mit einen Edding, direkt auf die Platine 
geplottet -
ätzen - fertig...

Natürlich wäre ein Laser nicht schlecht, habe es mal von jemendem nmit 
einem 40 W  CO2-Lasercutter versuchen lassen - negativ...

Aber sieht dir das hier mal an:

http://blog.makezine.com/archive/2008/08/hot-pcb-l...

Die lasern einfach die schwarze Farbe weg und fertig...

Ich finde das ist eine gute Alternative und auch nicht so gefährlich 
;-)

Auch interessant ist das Belichten von Photopositivmaterial mit einer
kleinen (150mW) Laserdiode, wahrsch. aus einem BluRay Player:

http://www.youtube.com/watch?v=5VoUtaId8r4

Da gibt es aber bei dem großen Auktionshaus auch bessere mit kleinem 
Gehäuse und fokussierbarer Linse...

Gib´ mal ´ne Info  wenn du Fortschritte gemacht hast, Danke.

Autor: Gerd (Gast)
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>>Auch ND:YAG geht nicht, da Kupfer
>>viel zu viel Reflektionsvermögen besitzt. Die ND:YAG werden
>>frequenzverdoppelt (also grün) verwendet.

Nd-YAG verwendet 1064nm
Grün hat die Wellenlänge 532nm.
Ich habe erst vor kurzem eine Vorstellung gesehen, in der eine 
chinesische Firma einen ND-YAG-Stab verwendet, der gleich die 532nm 
liefert. Normalerweise braucht man zwei Stäbe um die Wellenlänge zu 
halbieren.

Ist eine schöne Idee. Aber leider noch nicht im dauerhaften 
industriellen Bereich gesehen.

Autor: David .. (david1)
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Damit wird man kein Zufriedenstellendes Ergebnis bekommen.

Denn wie schon geschrieben muß man mit sehr viel Energie ran um das 
Kupfer wegzubrennen, ist man dann durchs Kupfer, müsste man die Leistung 
sofort wieder zurückfahren, ansonsten ist sofort auch das Basismatrial 
durch ...

Ich glaub du plottest lieber mit nem Edding ...

Autor: Tobi M. (steppenhund)
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Also ich hab zwei Versuche gebraucht mit meinem Gravurlaser von FOBA.
Ich hatte erst versucht das mit viel Leistung in einem Durchgang zu 
machen, dabei hat sich die Platine aber so erhizt, das die Leiterbanen 
abgefallen sind. Jetzt geh ich einfach 4 mal drüber mit realtiv wenig 
Leistung und fertig.

Zu den Schutzbestimmungen, wenn ein Laser mit Schutzschalter and den 
Türen verwendet wird, hadelt es sich um Laser Kalsse 1, dafür ist kein 
Schein nötig.
Das CU²O ist nix weiter als ein bischen schwarzer Staub, essen sollte 
man ihn nicht, aber es reicht mit einem feuchten Tuch den Staub 
abzureiben und das Tuch fachgerecht zu entsorgen. Es ist der gleiche 
Staub wie bei den Kupferelktroden für die Ero.

Autor: Mikel Katzengreis (Gast)
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Könntest du mal einen Scan / ein Foto von so einer Platine machen ?
Das wäre echt nett von dir !  Was ist denn in deinem Gravurgerät für
ein Laser verbaut? CO2 oder ein anderer?  Leistung ?
mfG Michael

Autor: faustian (Gast)
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"ohne Schein in D (gott sei Dank)illegal"

Fuer den Hobbynutzer in der eigenen Wohnung/Werkstatt? Nach welchem 
Recht?

Dass es gefaehrlich ist will ich gar nicht in Abrede stellen.

Autor: Tobi M. (steppenhund)
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Anbei ein Foto der Platine
Der Weg über Corel war zwar nicht umständlich aber es geht noch 
einfacher, in der Befehlszeile "run dxf" eingeben, die Maschine frist 
dxf und spiegelt mit einem klick, damit reduziert sich der Aufwand noch 
einmal.
Maschine: Foba GP9000
die Platine ist der zweite Versuch, ich habe mit 20 kHz, 0,02mm Spot und 
400er Zeilung gearbeitet.
Laufzeit 5x5 Sekunden.
Unter dem Zeiß Microskop bei 500 fach Vergrößerung sieht man das die 
Kanten 100%ig sauber zur Platine trennen, es ist also möglich die ganze 
Sache noch wesentlich kleiner und feiner zu bauen.

Die Bohrungen in den Haltepunkten sind nur halb ausgelasert, geau wie 
beim Layout, ich hatte eigentlich vor, die Löcher auch mit dem Laser zu 
gravieren, weil ich nur einen 1,5mm HSS Bohrer hatte, aber das ging in 
diesem Fall auch.

Autor: Unbekannter (Gast)
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Coole Maschine! Kostet sicher einiges.

Vermutlich geht das nur mit YAG-Lasern, da Kupfer bei 1064 nm schlechter 
reflektiert und der Laser sehr hohe Pulsleistung hat.

CW CO2 Laser verbrennen die Platine vermutlich nur.

Autor: -.- (Gast)
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scan die platine mal pls ein damit man sie besser sieht

Autor: Floh (Gast)
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Tobi M. schrieb:
> Anbei ein Foto der Platine

Da würd ich mir überlegen, Outline-Fräßen anzufangen.
Dann musst du nicht soviel Kupfer abtragen lassen.

Autor: Tobi M. (steppenhund)
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-.- schrieb:
> scan die platine mal

Zu spät, die ist schon fertig verbaut, aber ich mache nächste Woche noch 
eine für ein anderes Projekt. Also nur Geduld.


Letztlich geht es hier aber nicht um meinen Gravurlaser, sondern um die 
Möglichkeit eine Maschine selber zu bauen, die mithilfe eines 
Laserstrahls, eine Platine bearbeiten kann.
Ich habe mir auch schon meine Gedanken dazu gemacht, hat schonmal jemand 
über eine Laserdiode aus einem CD-ROM-Laufwerk nachgedacht?
Die sind immerhin leistungsstark genug, eine dünne Silberfolie zu 
durchschießen. Vermutlich ist die Silber Schicht einer CD wesentlich 
dünner als die anderthalb Hundertstel Kupferschicht der Platinen!
Eventuell kann man die Dioden aber noch optimieren indem man den Fokus 
verkleinert, denn letztlich ist bei lasern nicht die Leistung 
entscheidet, sondern die Leistungsdichte.
Als ich in der Lehre war, gab es DIN A4 Plotter mit einem richtigen 
Stift, ich habe Jahre später mal versucht einen bei eBay zu ersteigern, 
bin aber an dem Preis gescheitert, dafür hätte man damals schon ein 
Laser Farbdrucker bekommen.
Deshalb wäre der erste Schritt einen Drucker zu finden von dem es 
genügend Gebrauchte zu kaufen gibt, bei diesem dann die C Achse in eine 
Y-Achse umbauen, und eine passende Steuerung für die Laserdiode zu 
bauen. Dann eine Laserdiode mit ausreichender Leistung zu finden sollte 
realisierbar sein.

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